[发明专利]薄膜及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种它的一个面与发光体相邻而用的透明薄膜及 使用了透明薄膜的发光装置。

背景技术

现有技术例如有专利文献1、2中所公开的技术。

图14表示使用了普通的有机EL(电致发光)元件的发光装 置的剖面结构和光的传播情况。电极102、发光层103和透明电 极104按此顺序叠层在基板101上，透明电极104上载有透明基 板105。将电压施加在电极102、透明电极104之间，就会在发光 层103的内部的点S发光，该光直接或者在电极102反射后透过 透明电极104，与透明基板105的表面的法线成角度θ地入射到 透明基板105的表面上的点P，在该点折射后，射出到空气层106 一侧。

若设透明基板105的折射率为n’1，则当入射角θ大于临界 角θc＝sin-1(1/n’1)时就发生全反射。例如，以θc以上的 角度入射到透明基板105的表面上的点Q的光发生全反射，而不 会射出到空气层106一侧。

图16(a)和图16(b)是说明图，说明的是假定透明基板 105是多层结构的情况下上述发光装置的取光效率。在图16(a) 中，设发光层103的折射率是n’k，空气层106的折射率是n0， 从靠近发光层103一侧算起，存在于发光层103和空气层106之 间的多个透明层的折射率分别是n’k-1、n’k-2、…n’1，从 发光层103内的点S发出的光的传播方位(与折射面的法线所成 的角度)θ’k，在各个折射面的折射角依次是θ’k-1、θ’k-2 θ’1、θ0，则根据斯内尔定律下式成立。

n’_k×sinθ’_k＝n’_k-1×sinθ’_k-1＝…＝n’₁×sin θ₁＝n₀×sinθ₀(式1) 因此，下式成立。

sinθ_k＝sinθ₀×n₀/n’_k    (式2) 结果，(式2)就是发光层103直接接触空气层106的情况下 的斯内尔定律，(式2)表明：与存在于其间的透明层的折射率无 关，满足θ_k≥θ_c＝sin-1(n₀/n’_k)就发生全反射。

图16(b)示意地示出了能够从发光层103取出的光的范围。 能够取出的光包含在以发光点S为顶点、以临界角θ_c的2倍的 角度为顶角、以沿着折射面的法线的Z轴为中心轴的一对圆锥体 107、107’的内部。假定从点S发出的光全方位地放射强度相等 的光，在临界角以内的入射角下在折射面的透光率是100％，则 从发光层103取光的取出效率η就与被圆锥体107、107’切割 的球面108的面积与球面108的表面积之比相等，由下式给出，

η＝1-cosθ_c  (式3) 此外，因为临界角以内的透光率不会达到100％，所以，实 际的取出效率η比1-cosθ_c小。而且，发光元件的总效率将成 为发光层的发光效率乘以所述取出效率η后所得到的值。

与上述机理相比，专利文献1中公开的发明是基于以下原理 做出的。即，为抑制光从透明基板出来到大气时在透明基板表面 发生全反射，在有机EL元件中，在基板界面、内部面或者反射面 形成衍射光栅，并改变光相对于取光面的入射角，从而使光的取 出效率提高。

专利文献2中公开了以下内容。即，为提供光的取出效率较 好的平面发光装置，在有机EL元件中透明基板的表面形成多个透 明突起物，便能够防止光在透明基板与空气的界面发生反射。 专利文献1：日本公开特许公报特开平11-283751号公报 专利文献2：日本公开特许公报特开2005-276581号公报

-发明要解决的技术问题-

但上述现有发光装置存在以下问题。